數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能技術(shù)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)APP 課件 第2章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)

第2章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教師：******CATALOGUE目錄2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架1.02.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架2.02.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系2.2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)2.2.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架CATALOGUE目錄2.2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)內(nèi)容2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析2.3.1標(biāo)識解析體系2.3.2功能構(gòu)架2.3.4標(biāo)識解析應(yīng)用012.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)實(shí)施框架的目的實(shí)施框架的主要目的是為企業(yè)提供具體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地方案，并進(jìn)一步指導(dǎo)企業(yè)技術(shù)選型和系統(tǒng)搭建。實(shí)施框架的定義實(shí)施框架是企業(yè)中落地實(shí)施各項功能的層級結(jié)構(gòu)、軟硬件系統(tǒng)以及部署方式的描述。實(shí)施框架的組成實(shí)施框架結(jié)合當(dāng)前制造系統(tǒng)與未來發(fā)展趨勢，提出了由設(shè)備層、邊緣層、企業(yè)層和產(chǎn)業(yè)層四個層級組成的實(shí)施框架層級劃分。實(shí)施框架的內(nèi)容實(shí)施框架明確了各層級的網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識、平臺和安全的系統(tǒng)架構(gòu)、部署方式，以及不同系統(tǒng)之間的關(guān)系。2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)022.1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架1.0搭建全要素、全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通的新型基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)設(shè)備層和邊緣層構(gòu)建生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)層建立企業(yè)與園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)業(yè)層建設(shè)國家骨干網(wǎng)絡(luò)。實(shí)施架構(gòu)全面構(gòu)建信息互操作體系，實(shí)現(xiàn)各層級網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。信息互操作體系2.1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架1.0032.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架2.0工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析實(shí)施架構(gòu)貫穿設(shè)備、邊緣、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)四個層面，形成以設(shè)備層和邊緣層為基礎(chǔ)，企業(yè)層和產(chǎn)業(yè)層節(jié)點(diǎn)建設(shè)為核心的部署架構(gòu)。標(biāo)識解析架構(gòu)圖2-15工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析實(shí)施架構(gòu)圖應(yīng)詳細(xì)描述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析系統(tǒng)的架構(gòu)，包括設(shè)備層、邊緣層、企業(yè)層和產(chǎn)業(yè)層，并展示了各層次之間的相互關(guān)系。標(biāo)識解析架構(gòu)圖2.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架2.0042.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺部署實(shí)施的總體目標(biāo)是打造制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的載體和樞紐。實(shí)施架構(gòu)實(shí)施架構(gòu)貫穿設(shè)備、邊緣、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)四個層級，通過實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、開展邊緣智能分析、構(gòu)建企業(yè)平臺和打造產(chǎn)業(yè)平臺，形成交互協(xié)同的多層次、體系化建設(shè)方案。2.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系052.2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)安全實(shí)施框架安全實(shí)施框架體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全功能在“設(shè)備、邊緣、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)”的層層遞進(jìn)，包括邊緣安全防護(hù)系統(tǒng)、企業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)和企業(yè)安全綜合管理平臺，以及省/行業(yè)級安全平臺和國家級安全平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全實(shí)施架構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全實(shí)施架構(gòu)如圖2-17所示，層層遞進(jìn)，從設(shè)備到企業(yè)，從省到國家，形成了一個完整的安全體系。2.2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)062.2.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架VS標(biāo)準(zhǔn)化工作是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，沒有標(biāo)準(zhǔn)化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將受到限制。標(biāo)準(zhǔn)體系的重要性標(biāo)準(zhǔn)體系被視為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“法則”，沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將缺乏指導(dǎo)和約束。標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性2.2.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架072.2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)內(nèi)容2.2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)共性、網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算、平臺、安全、應(yīng)用等六大部分，如圖2-18所示。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系其他類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)支撐，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的基礎(chǔ)，平臺標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的中樞。面向行業(yè)的具體需求，是對其他部分標(biāo)準(zhǔn)的落地細(xì)化?；A(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的保障，邊緣計算標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和平臺協(xié)同的重要支撐和關(guān)鍵樞紐。安全標(biāo)準(zhǔn)01020403應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)082.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架包括基礎(chǔ)共性、網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算、平臺、安全、應(yīng)用等六大類標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架圖如圖2-19所示，清晰地展示了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的六大類標(biāo)準(zhǔn)。2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析092.3.1標(biāo)識解析體系2.3.1標(biāo)識解析體系術(shù)語定義標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念，為其它各部分標(biāo)準(zhǔn)的制定提供支撐，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景、技術(shù)、業(yè)務(wù)等主要概念的定義、分類、相近概念之間的關(guān)系等。通用要求標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的通用能力要求，包括業(yè)務(wù)、功能、性能、安全、可靠性和管理等?；A(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)包括術(shù)語定義、通用要求、架構(gòu)、測試與評估、管理、產(chǎn)業(yè)鏈/供應(yīng)鏈、人才等標(biāo)準(zhǔn)，見表2-1。0302012.3.1標(biāo)識解析體系管理標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目/工程建設(shè)及運(yùn)行相關(guān)責(zé)任主體以及關(guān)鍵要素的管理要求，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目/工程建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、服務(wù)、交易、資源分配、績效、組織流程等方面標(biāo)準(zhǔn)。測試與評估標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備/產(chǎn)品和系統(tǒng)的測試要求，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的應(yīng)用領(lǐng)域（含工業(yè)園區(qū)、工業(yè)企業(yè)等）和應(yīng)用項目的成熟度要求，包括測試方法、評估指標(biāo)、評估方法、驗收方法、度量、計價等。架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)以及各部分參考架構(gòu)，用于明確和界定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的對象、邊界、各部分的層級關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系等。2.3.1標(biāo)識解析體系主要包括基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作平臺上下游企業(yè)供需對接、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同運(yùn)作、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作平臺等標(biāo)準(zhǔn)，以及供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)共享、供應(yīng)鏈風(fēng)險管理、供應(yīng)鏈性能評估、供應(yīng)商管理、供應(yīng)鏈安全、供應(yīng)鏈預(yù)警平臺等標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)業(yè)鏈/供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)主要包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員能力要求、能力培養(yǎng)和能力評價等標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員能力要求包括綜合能力、專業(yè)知識、技術(shù)技能、工程實(shí)踐能力等。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才能力培養(yǎng)包括培養(yǎng)形式、內(nèi)容、教材、學(xué)時等。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才能力評價包括評價內(nèi)容和方法等。人才標(biāo)準(zhǔn)終端與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)包括工業(yè)設(shè)備/產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源和管理、互聯(lián)互通互操作等標(biāo)準(zhǔn)，見表2-2。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)010203102.3.2功能構(gòu)架數(shù)據(jù)采集與處理邊緣數(shù)據(jù)采集與處理標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范各類設(shè)備/產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求，包括協(xié)議解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)邊緣處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)與應(yīng)用接口、相關(guān)技術(shù)要求。2.3.2功能構(gòu)架邊緣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)邊緣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范邊緣計算設(shè)備的功能、性能、接口等技術(shù)要求，包括邊緣服務(wù)器/一體機(jī)、邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣控制器、邊緣計。邊緣平臺標(biāo)準(zhǔn)邊緣平臺標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范邊緣云、邊緣計算平臺等技術(shù)要求，包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源管理、設(shè)備管理、應(yīng)用管理、運(yùn)維管理等標(biāo)準(zhǔn)。2.3.2功能構(gòu)架邊緣智能標(biāo)準(zhǔn)邊緣智能標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范實(shí)現(xiàn)邊緣計算智能化處理技術(shù)，包括虛擬化和資源抽象技術(shù)、邊緣端的智能算法接口、邊緣設(shè)備智能化。邊云協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)邊云協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范邊云協(xié)同架構(gòu)等技術(shù)要求，包括資源協(xié)同、應(yīng)用協(xié)同、服務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同等接口、協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)。算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)要求，包括算力溯源、算力度量、算力可信等標(biāo)準(zhǔn)，以保障算力的可靠性和安全性。112.3.4標(biāo)識解析應(yīng)用標(biāo)識采集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各類標(biāo)識采集實(shí)體間的通信協(xié)議及接口要求等，確保標(biāo)識信息的準(zhǔn)確性和及時性。標(biāo)識解析標(biāo)準(zhǔn)包括編碼與存儲、標(biāo)識采集、解析、交互處理、設(shè)備與中間件、異構(gòu)標(biāo)識互操作、標(biāo)識節(jié)點(diǎn)、標(biāo)識應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)。編碼與存儲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的編碼方案，包括編碼規(guī)則、注冊操作規(guī)程等，以及標(biāo)識編碼在被動標(biāo)識載體上的實(shí)現(xiàn)方式。2.3.4標(biāo)識解析應(yīng)用規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析的分層模型、實(shí)現(xiàn)流程、解析查詢數(shù)據(jù)報文格式、響應(yīng)數(shù)據(jù)報文格式和通信協(xié)議、解析安全。解析標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)識數(shù)據(jù)建模方法和交互服務(wù)機(jī)制，包括數(shù)據(jù)模型、語義化描述、產(chǎn)品信息元數(shù)據(jù)，以及交互協(xié)議與接口、同步等。交互處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識采集設(shè)備、解析服務(wù)設(shè)備、數(shù)據(jù)交互中間件等所涉及的功能、性能、接口、協(xié)議等。設(shè)備與中間件標(biāo)準(zhǔn)2.3.4標(biāo)識解析應(yīng)用異構(gòu)標(biāo)識互操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析節(jié)點(diǎn)，包括根節(jié)點(diǎn)